(57)【要約】    【課題】  回転装置の作動によってシール内部に圧力が生じても、主リップの回転軸に対する緊迫力が必要以上に増加せず、その結果、使用寿命が長く且つ内部構造が多種多様な回転装置についても対応できるオイルシール装置を提供する。    【解決手段】  回転装置の回転軸４の周面４Ａに当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップ１２Ｂと、前記回転装置のハウジング２に嵌め合わせる嵌め合い部１２Ａと、主リップ１２Ｂ及び嵌め合い部１２Ａにそれぞれ連なる連結部１２Ｄとを有し且つ弾性素材からなるオイルシール本体１２、少なくとも嵌め合い部１２Ａのハウジング２側の面に重合した金属環１３、及び、主リップ１２Ｂを回転軸４に押し付けるガータスプリング１４を有するオイルシール装置１１において、連結部１２Ｄを連結部１２Ｄの主リップ１２Ｂに連なる側の端部１２Ｆを中心として前記シール内部側の方向に傾斜させる。【選択図】  図１
2005147335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有し且つ弾性素材からなるオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部を前記連結部の前記主リップに連なる側の端部を中心として前記シール内部側の方向に傾斜させたことを特徴とするオイルシール装置。
【請求項２】
前記金属環を前記嵌め合い部より前記連結部まで延長して前記連結部に重合するとともに、前記金属環の前記連結部との重合部分は、前記金属環の前記嵌め合い部との重合部分より厚さを小さくして前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けたとき容易に変形するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のオイルシール装置。
【請求項３】
前記金属環の前記連結部との重合部分に、ラジアル方向に延びるスリットを設けたことを特徴とする請求項２に記載のオイルシール装置。
【請求項４】
前記連結部がゴムからなり且つ前記金属環を前記嵌め合い部にのみ重合することを特徴とする請求項１に記載のオイルシール装置。
【請求項５】
回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有するオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部が前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けた時に変形して、前記回転軸に対する前記主リップの緊迫力を低減するよう構成したことを特徴とするオイルシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオイルシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転装置の回転軸例えば車両の終減速機の回転軸に対して設けられるオイルシール装置は、従来、図４に示すような構造ものが用いられている。即ち、オイルシール装置１は、終減速機を構成するハウジング２と、ハウジング２にベアリング３を介して支持された回転軸４との間に嵌めつけられており、オイルシール本体５と芯金としての金属環７とガータスプリング８とからなっている。オイルシール本体５は、ハウジング２に嵌め合わせる嵌め合い部５Ａと、シール内部のオイルを封止する主リップ５Ｂと、外部からの塵埃等の侵入を防止する副リップ５Ｃと、嵌め合い部５Ａ及び主リップ５Ｂにそれぞれ連なる連結部５Ｄとを有している。金属環７は嵌め合い部５Ａ及び連結部５Ｄに重合してオイルシール本体５の補強及びハウジング２への嵌合いを確実にし、ガータスプリング８はその張力によって主リップ５Ｂを回転軸４に押し付けるようになっている。
【０００３】
主リップとガータスプリング、主リップと回転軸との配置構造については、例えば特開平１０−１４１５０９号公報（特許文献１）においても示されている。
【特許文献１】特開平１０−１４１５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来構造においては、回転装置が作動してシール内部に圧力が発生すると、その圧力は、金属環７がその設定された剛性によって変形しないために、専ら主リップ５Ｂ及びガータスプリング８に作用する。そうすると、主リップ５Ｂ自体のバネ作用とガータスプリング８の張力とによって回転軸４に対して作用していた主リップ５Ｂの本来の緊迫力に、前記圧力が主リップ５Ｂ及びガータスプリング８に付加されて、回転軸４に対する緊迫力が必要以上に増加する。そのため、主リップ５Ｂは回転軸４に対して必要以上に強く押し付けられて変形量が大きくなり、摩耗が早く進むので、結果としてオイルシール装置の寿命即ち最大使用可能時間を短くするおそれがあった。
【０００５】
また、オイルシール装置を使用する回転装置の内部構造は多種多様なため、シール内部に発生する圧力も多種多様で、そのような圧力毎に主リップの摩耗具合がそれぞれ異なることになり、そのため、従来の構造では、回転装置の機種毎にオイルシール装置の設計・仕様を定めなければ、多種多様な使用環境に対応できないという問題もあった。
更に、このような問題、特に主リップの変形を防ぐための技術が前記特許文献１に提案、開示されているが、この技術によれば、オイルシール装置の構造がかなり複雑になるという不都合が存在する。
【０００６】
本発明は、前記のような問題に鑑みてなされたもので、簡単な構造でありながら、回転装置の作動によってシール内部に圧力が発生しても、主リップの回転軸に対する緊迫力が必要以上に増加せず、その結果、使用寿命が長く且つ内部構造が多種多様な回転装置についても対応できるオイルシール装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するために、請求項１に記載のオイルシール装置は、回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有し且つ弾性素材からなるオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部を前記連結部の前記主リップに連なる側の端部を中心として前記シール内部側の方向に傾斜させたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載のオイルシール装置は、請求項１に記載のオイルシール装置において、前記金属環を前記嵌め合い部より前記連結部まで延長して前記連結部に重合するとともに、前記金属環の前記連結部との重合部分は、前記金属環の前記嵌め合い部との重合部分より厚さを小さくして前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けたとき容易に変形するよう構成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載のオイルシール装置は、請求項２に記載のオイルシール装置において、前記金属環の前記連結部との重合部分に、ラジアル方向に延びるスリットを設けたことを特徴としている。
請求項４に記載のオイルシール装置は、請求項１に記載のオイルシール装置において、前記連結部がゴムからなり且つ前記金属環を前記嵌め合い部にのみ重合することを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載のオイルシール装置は、回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有するオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部が前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けた時に変形して、前記回転軸に対する前記主リップの緊迫力を低減するよう構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のオイルシール装置は、回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有し且つ弾性素材からなるオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部を前記連結部の前記主リップに連なる側の端部を中心として前記シール内部側の方向に傾斜させたことにより、シール内部に発生する圧力により前記連結部が撓むので、前記圧力による前記主リップの緊迫力の増加が抑止されて、主リップの変形、摩耗を防止でき、その結果、オイルシールの寿命が長くなり、且つ、オイルシールの設計の自由度が高くなり、多種多様な内部構造を有する回転装置にも柔軟に対応可能なオイルシールを提供できる、という効果を奏する。
【００１２】
請求項２に記載のオイルシール装置は、請求項１に記載のオイルシールにおいて、前記金属環を前記嵌め合い部より前記連結部まで延長して前記連結部に重合するとともに、前記金属環の前記連結部との重合部分は、前記金属環の前記嵌め合い部との重合部分より厚さを小さくして前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けたとき容易に変形するよう構成したことにより、請求項１による効果に加えて、前記圧力の一部が前記金属環の前記連結部との重合部分により分担支持され、前記圧力に対する前記連結部の負担が減って劣化が遅くなるので、オイルシールの寿命がより長くなる、という効果を奏する。
【００１３】
請求項３に記載のオイルシール装置は、請求項２に記載のオイルシールにおいて、前記金属環の前記連結部との重合部分に、ラジアル方向に延びるスリットを設けたことにより、請求項２による効果に加えて、前記金属環の剛性が低下し、前記金属環がより撓みやすくなるので、主リップの変形、摩耗をより確実に防止でき、そのため、オイルシールの寿命が確実に長くなる、という効果を奏する。
【００１４】
請求項４に記載のオイルシール装置は、請求項１に記載のオイルシールにおいて、前記連結部がゴムからなり且つ前記金属環を前記嵌め合い部にのみ重合することにより、請求項１による効果に加えて、前記圧力によって前記連結部が容易に変形しやすくなるので、主リップの変形、摩耗を確実に防止し、そのため、オイルシールの寿命が確実に長くなり、且つ、オイルシールの設計の自由度が増して、多種多様な内部構造を有する回転装置にもより柔軟に対応可能なオイルシールを提供できる、という効果を奏する。
【００１５】
請求項５の発明に係るオイルシール装置は、回転装置の回転軸の周面に当接させて前記回転装置のシール内部のオイルを封止する主リップと、前記回転装置のハウジングに嵌め合わせる嵌め合い部と、前記主リップ及び前記嵌め合い部にそれぞれ連なる連結部とを有するオイルシール本体、少なくとも前記嵌め合い部の前記ハウジング側の面に重合した金属環、及び、前記主リップを前記回転軸に押し付けるガータスプリングを有するオイルシール装置において、前記連結部が前記回転装置の作動時に前記シール内部に発生する圧力を受けた時に変形して、前記回転軸に対する前記主リップの緊迫力が低減するよう構成したことにより、前記圧力による前記主リップの前記回転軸に対する緊迫力の増加が抑止されて、前記圧力による主リップの変形、摩耗を防止でき、そのため、オイルシールの寿命が長くなるとともに、オイルシールの設計の自由度が高くなって、多種多様な内部構造を有する回転装置にも柔軟に対応可能なオイルシールを提供できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【発明の実施の形態１】
【００１７】
図１は本発明の実施の形態１に係るオイルシール装置を概念的に示す断面図、図２は前記オイルシール装置における金属環を図１中矢印Ｚ方向から見た図である。
図は、本発明のオイルシール装置１１が、前記従来例に示したものと同様な回転装置例えばトラック等の車輛の終減速機に取り付けられている状態を示しており、図中上側の略半分が描かれている（後記の実施の形態２についても同じ）。図示のように、オイルシール装置１１は、ハウジング２にベアリング３を介して支持された回転軸４とハウジング２との間に嵌めつけられている。このオイルシール装置１１は、オイルシール本体１２と金属環１３とガータスプリング１４とからなっている。オイルシール本体１２は、金属環１２を芯金として、非金属製の弾性素材例えばゴムを材料として円環状に加硫成形したもので、ハウジング２への嵌め合い部１２Ａと、主リップ１２Ｂと、副リップ１２Ｃと、嵌め合い部１２Ａ及び主リップ１２Ｂにそれぞれ連なる連結部１２Ｄと、サイドリップ１２Ｅとからなっている。
【００１８】
より詳しく述べると、嵌め合い部１２Ａは、オイルシール本体１２をハウジング２に嵌め合わせるための部分である。主リップ１２Ｂは、ハウジング２と回転軸４とオイルシール装置１１によって画成されるシール内部（図中連結部１２Ｄの右側の空間を指す）のオイル即ちベアリング３等の潤滑用のオイルを封止してシール外部（図中連結部１２Ｄの左側の空間を指す）に漏れ出るのを防止するためのもので、回転軸４の周面４Ａに当接させてある。このシール作用を得るために、主リップ１２Ｂにはガータスプリング１４が装着され、その張力によって主リップ１２Ｂを回転軸４に押し付けるようになっている。副リップ１２Ｃは塵埃等が主リップ１２Ｂ側に侵入しないようにするためのものである。
【００１９】
連結部１２Ｄは、シール内部に発生した圧力（図中矢印Ｐで示す）を受けた時に、嵌め合い部１２Ａ側の端部を中心としたモーメントによって図中Ａ方向に撓むよう構成されている。即ち、連結部１２Ｄは、連結部１２Ｄの主リップ１２Ｂに連なる側の端部１２Ｆを中心として前記シール内部側の方向に傾斜させてテーパ状に形成してある。
サイドリップ１２Ｅは、ダストシールド１６と当接させて、ハウジング２とダストシールド１６との間から塵埃がオイルシール本体１２を越えてシール内部に侵入するのを防止するものである。
【００２０】
一方、金属環１３は、オイルシール本体１２の嵌め合い部１２Ａより連結部１２Ｄまで延長して嵌め合い部１２Ａ及び連結部１２Ｄの前記ハウジング２側の面に重合したもので、嵌め合い部１２Ａとの重合部分１３Ａは、嵌め合い部１２Ａの補強及びハウジング２へのオイルシール本体１２の嵌合いを確実にするための機能を果たしている。また、金属環１３の連結部１２Ｄとの重合部分１３Ｃはオイルシール本体１２の連結部１２Ｄに合わせて、主リップ１２Ｂ側の端部１３Ｂを中心として前記シール内部側の方向に傾斜させてテーパ状に形成してある。この重合部分１３Ｃは、金属環１３の嵌め合い部１２Ａとの重合部分１３Ａより厚さを小さくして前記のようなシール内部に発生した圧力Ｐを受けた時に、連結部１２Ｄと一体となって容易に撓むようになっている。そして、金属環１３は連結部１２Ｄより更に内周側方向に延びて、前記端部１３Ｂが、連結部１２Ｄとサイドリップ１２Ｅとの分岐部と主リップ１２Ｂと副リップ１２Ｃとの分岐部との間の部分の肉厚部１２Ｇまで延長されている。
【００２１】
更に、金属環１３の連結部１２Ｄとの重合部分１３Ｃには、図２（概念的に描いたもので、図１と同一寸法ではない）に示すよう、ラジアル方向に延びるスリット１３Ｄが設けられている。スリット１３Ｄは、金属環１３の内周端１３Ｅからラジアル方向に切り欠いて形成し、周方向に間隔をおいて複数個設けたもので、これにより、シール内部側から見て前記重合部分１３Ｃのスリットに連結部１２Ｄが露出した構造となっている。
【００２２】
オイルシール装置１１はこのように構成されているので、回転装置の作動によってシール内部に圧力Ｐが発生すると、圧力Ｐは、金属環１３の前記重合部分１３Ｃ及びオイルシール本体１２の連結部１２Ｄのスリット１３Ｄから露出している部分の双方に同時に作用する。このため、連結部１２Ｄ及び重合部分１３Ｃが一体となって、嵌め合い部１２Ａ側の端部を中心として撓む結果、主リップ１２Ｂが図中Ｂ方向に引っ張られ、回転軸４に対する主リップ１２Ｂの緊迫力の増加が抑止されて、本来の緊迫力が保たれる。そして、主リップ１２Ｂが前記圧力Ｐによって回転軸４に対して必要以上に押圧され変形することがなく、その結果、主リップ１２Ｂの摩耗従って油漏れの耐久性低下が進むことを確実に防止できる。
【００２３】
このとき、連結部１２Ｄとの重合部分１３Ｃの厚さを嵌め合い部１２Ａとの重合部分１３Ａより小さくしてあり、且つ、重合部分１３Ｃにはスリット１３Ｄを設けてあるので、連結部１２Ｄ及び重合部分１３Ｃが容易に撓み、かかる効果を効率的に発揮することができ、オイルシール装置１１の寿命がより長くなる。
なお、主リップ１２Ｂが図中Ｂ方向に引っ張られた結果、回転軸４に対する主リップ１２Ｂの緊迫力が低下したとしても、ガータスプリング１４の張力によって主リップ１２Ｂは本来の緊迫力によって回転軸４に押し付けられているため、主リップ１２Ｂと回転軸４の間に隙間ができてオイルが主リップ１２Ｂと回転軸４との間から漏れることがない。また、このオイルシール装置１１は、このように、金属環１３の重合部分１３Ｃ及びオイルシール本体１２の連結部１２Ｄが圧力Ｐを利用して撓むようになっているので、設計の自由度が高くなって、多種多様な内部構造を有する回転装置にも柔軟に対応できるオイルシール装置を提供することができる。
【００２４】
また、金属環１３の嵌め合い部１２Ａとの重合部分１３Ａは、連結部１２Ｄとの重合部分１３Ｃより厚く剛性が高いから、重合部分１３Ｃが前述のように変形しても、その影響を受けることはなく、従って、オイルシール本体１２の嵌め合い部１２Ａの補強及びハウジング２への嵌合いの状態が損なわれることはない。
【発明の実施の形態２】
【００２５】
次に本発明の実施の形態２について、図３を参照しながら説明する。この実施の形態において前記実施の形態１における要素と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
図示のように、オイルシール装置１８は、オイルシール本体１９と金属環２０とガータスプリング１４とからなっている。オイルシール本体１９は、金属環２０を芯金として、非金属製の弾性素材例えばゴムを材料として円環状に加硫成形したもので、ハウジング２への嵌め合い部１９Ａと、主リップ１９Ｂと、副リップ１９Ｃと、嵌め合い部１９Ａ及び主リップ１９Ｂにそれぞれ連なる連結部１９Ｄと、サイドリップ１９Ｅとからなっている。主リップ１９Ｂにはガータスプリング１４が装着されている。これらの各要素のうち、嵌め合い部１９Ａ、主リップ１９Ｂ、副リップ１９Ｃ、サイドリップ１９Ｅ、及び、ガータスプリング１４については、その構造及び機能が、実施の形態１の場合と同様であるので、原則として説明を省略し、主として実施の形態１と異なる点について説明する。
【００２６】
前記連結部１９Ｄは、弾性素材としてのゴムからなっており、連結部１９Ｄの主リップ１９Ｂに連なる側の端部１９Ｆを中心として前記シール内部側の方向に傾斜させてテーパ状に形成してある。金属環２０は、実施の形態１と異なって、オイルシール本体１９の嵌め合い部１９Ａにのみ重合して、連結部１９Ｄには重合していない。
このような構造によれば、回転装置の作動によってシール内部に圧力Ｐが発生すると、オイルシール本体１９の連結部１９Ｄの全体が圧力Ｐを受けて、嵌め合い部１９Ａ側の端部を中心としたモーメントによって図中Ａ方向に撓むが、その場合、連結部１９Ｄはゴムからなり且つ金属環２０を嵌め合い部１９Ａにのみ重合して連結部１９Ｄには重合していないので、容易に且つ確実に撓む。このため、主リップ１９Ｂが図中Ｂ方向に引っ張られ、主リップ１９Ｂの前記緊迫力の増加が抑止されて、本来の緊迫力が保たれる。故に、主リップ１９Ｂが前記圧力Ｐによって回転軸に対して必要以上に押圧され変形することがなく、その結果、主リップ１９Ｂの摩耗従って油漏れの耐久性低下が進むことを防止できるので、オイルシール装置１８の寿命が長くなる。
【００２７】
なお、主リップ１２Ｂが図中Ｂ方向に引っ張られた結果、回転軸４に対する主リップ１９Ｂの緊迫力が低下したとしても、ガータスプリング１４の張力によって主リップ１９Ｂは本来の緊迫力によって回転軸４に押し付けられているため、主リップ１９Ｂと回転軸４の間に隙間ができてオイルが主リップ１９Ｂと回転軸４との間から漏れることはない。また、このオイルシール装置１８は、前述のように、連結部１９Ｄが内部圧力Ｐを利用して容易に且つ確実に撓むようになっているので、設計の自由度が高くなって、多種多様な内部構造を有する回転装置にも柔軟に対応可能なオイルシール装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るオイルシール装置を概念的に示す断面図である。
【図２】前記実施の形態１における金属環を図１中矢印Ｚ方向から見た、概念的な部分省略正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るオイルシール装置を概念的に示す断面図である。
【図４】オイルシール装置の従来例を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  ハウジング
４  回転軸
４Ａ  周面
１１  オイルシール装置
１２  オイルシール本体
１２Ａ  嵌め合い部
１２Ｂ  主リップ
１２Ｄ  連結部
１２Ｆ  端部
１３  金属環
１４  ガータスプリング
【図１】
2005147335.tif 000003
【図２】
2005147335.tif 000004
【図３】
2005147335.tif 000005
【図４】
2005147335.tif 000006